En física, les magnituds fonamentals són aquelles que no es poden definir a partir d’altres magnituds. Totes les altres magnituds físiques es deriven d’aquestes. Segons el Sistema Internacional d’Unitats (SI), hi ha set magnituds fonamentals:
1. Longitud ($L$)
Unitat: metre $\text{m}$
Definició: És la distància que recorre la llum en el buit durant un interval de temps de $1/299.792.458$ segons.
Exemple pràctic: La distància entre dos punts, com la longitud d’una taula o la distància entre dues ciutats.
2. Massa ($M$)
Unitat: kilogram $\text{kg}$
Definició: Correspon a la massa del prototip internacional del kilogram, una peça feta d’una aleació de platí i iridi.
Exemple pràctic: La massa d’un objecte, com ara una barra de pa que pesa $500$ grams o el pes d’un cotxe.
3. Temps ($T$)
Unitat: segon $\text{s}$
Definició: Un segon es defineix com el temps que triga un àtom de cesi$-133$ a vibrar exactament $9.192.631.770$ vegades.
Exemple pràctic: Mesurar el temps que triga una persona a córrer $100$ metres o el temps que tarda un rellotge en marcar les hores.
4. Intensitat de corrent elèctric ($I$)
Unitat: ampere $\text{A}$
Definició: Es defineix com la quantitat de càrrega elèctrica que passa per un conductor en un segon.
Exemple pràctic: La intensitat de corrent que circula per un cable quan encens una bombeta de $60$ W o el corrent que passa pel carregador del telèfon mòbil.
5. Temperatura termodinàmica ($\Theta$)
Unitat: kelvin $\text{K}$
Definició: Un kelvin és la fracció $1/273,16$ de la temperatura del punt triple de l’aigua (punt en què l’aigua coexisteix en els seus tres estats: sòlid, líquid i gas).
Exemple pràctic: Mesurar la temperatura d’una olla d’aigua bullint $100 °C = 373,15 K$ o la temperatura d’una habitació $20 °C = 293,15 K$.
6. Quantitat de substància ($n$)
Unitat: mol $\text{mol}$
Definició: Un mol és la quantitat de substància que conté el mateix nombre d’entitats elementals (àtoms, molècules) que hi ha en $12$ grams de carboni$-12$ (aproximadament $6,022 \times 10^{23}$ entitats, conegut com el nombre d’Avogadro).
Exemple pràctic: La quantitat de molècules d’aigua en un got ple (aproximadament $55,5$ mols d’aigua).
7. Intensitat lluminosa ($J$)
Unitat: candela $\text{cd}$
Definició: Es defineix com la intensitat lluminosa d’una font que emet radiació monocromàtica de $540 \times 10^{12}$ hertz amb una potència radiant d’$1/683$ watts per estereoradiant.
Exemple pràctic: La brillantor d’una espelma o la intensitat de llum emesa per un llum LED.
Resum de les magnituds fonamentals i exemples:
Magnitud fonamental
Unitat
Exemple pràctic
Longitud
metre (m)
Longitud d’una carretera (100 km)
Massa
kilogram (kg)
Massa d’una poma (0,2 kg)
Temps
segon (s)
Temps d’un esdeveniment esportiu (10 s)
Intensitat de corrent elèctric
ampere (A)
Intensitat en un circuit elèctric
Temperatura
kelvin (K)
Temperatura d’un congelador (255 K)
Quantitat de substància
mol
Quantitat d’àtoms en una reacció química
Intensitat lluminosa
candela (cd)
Intensitat d’una bombeta (1000 cd)
Aquestes magnituds són bàsiques per descriure qualsevol fenomen físic i permeten construir magnituds derivades com la velocitat, força, energia, etc.
Oscar Alex Fernandez MoraEtern estudiant de la Rússia tsarista. Gran aficionat als destil·lats i als fermentats. Malaltís de llibres de la MIR i entusiasta del #LaTeX. Soci de l’ACBC. Important actiu del projecte Campana de Gauss